Silan sonlu hibrit poliüretan kaplamaların hazırlanması ve karakterizasyonu

Bu tez çalışmasında, uç grupları silan ile sonlandırılmış hibrit poliüretan kaplamaların sentezi ve karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir. Çalışmanın temel amacı, farklı yapısal özelliklere sahip silan türlerinin poliüretan prepolimerleri ve nihai ürün üzerindeki etkisini incelemek ve elde edilen kaplama malzemelerinin reolojik, kimyasal ve mekanik performansını optimize etmektir. Çalışmada ilk olarak, IPDI bazlı bir izosiyanat ile poliolün reaksiyona girmesiyle prepolimer sentezi gerçekleştirilmiş, ardından çeşitli aminofonksiyonel silanlar kullanılarak uç gruplar modifiye edilmiştir. Reaksiyonlar sırasında %NCO değerleri titrimetrik analiz ile takip edilmiş, silan eklemesi sonrasında NCO gruplarının tamamen kapanması hedeflenmiştir. Prepolimerlerin ve silan-sonlu ürünlerin karakterizasyonunda FT-IR spektroskopisi kullanılarak NCO ve Si-O-Si bağlarının varlığı incelenmişti. Ayrıca viskozite ölçümleri, silan yapısının ürün reolojisi üzerindeki belirleyici etkisini ortaya koymuştur. NCO içeriği ile viskozite arasında ters orantılı bir ilişki gözlenmiş, optimum %NCO seviyesinin %1–2 aralığında olduğu belirlenmiştir. Bu aralıkta ürün hem işlenebilirliğini korumuş hem de mekanik özelliklerini kaybetmemiştir. Çeşitli silan türleri kıyaslandığında, N-(n-bütil)-3-aminopropiltrimetoksisilan (BAPTMS) ile modifiye edilen sistemler, düşük çapraz bağlanma, uygun viskozite ve yüksek reaksiyon verimi sayesinde en iyi performansı göstermiştir. Diğer silan türlerinde ise aşırı çapraz bağlanma ve jelleşme eğilimi nedeniyle yüksek viskozite ve işlenebilirlik sorunları ortaya çıkmıştır. Sonuç olarak bu çalışma, silan-sonlu hibrit poliüretan kaplamaların sentezinde uygun silan tipi ve reaksiyon koşullarının belirlenmesinin, nihai ürün özelliklerinin kontrolünde kritik rol oynadığını göstermektedir. Elde edilen sonuçlar, poliüretan bazlı kaplamaların performansının geliştirilmesine yönelik endüstriyel uygulamalara doğrudan katkı sunmaktadır. Anahtar Kelimeler: Silan, Poliüretan, Prepolimer, Hibrit, Kaplama